题目内容
某校化学兴趣小组设计了图示实验装置（图中省略了夹持仪器）来测定某铁碳合金中铁的质量分数．
（1）m克铁碳合金中加入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是①常温下碳与浓硫酸不反应；② ．
（2）写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式 ．
（3）B中的现象是： ；C的作用是： ．
（4）待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重bg．则铁碳合金中铁的质量分数为 （写表达式）．
（5）甲同学认为利用此装置测得铁的质量分数偏大，请你写出可能的原因： ．
（6）有人提出E装置直接与大气相通会造成结果偏大，请用简要的语言及可能发生反应的化学方程式予以解释，并提出改进建议： ．
（1）m克铁碳合金中加入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是①常温下碳与浓硫酸不反应；②
（2）写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式
（3）B中的现象是：
（4）待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重bg．则铁碳合金中铁的质量分数为
（5）甲同学认为利用此装置测得铁的质量分数偏大，请你写出可能的原因：
（6）有人提出E装置直接与大气相通会造成结果偏大，请用简要的语言及可能发生反应的化学方程式予以解释，并提出改进建议：
考点：探究物质的组成或测量物质的含量
专题：
分析：由装置图可知，该实验原理：通过测定干燥管E的质量增重确定二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算铁碳合金中碳的质量，进而计算铁的质量，再计算合金中铁的质量分数．故二氧化硫会影响二氧化碳的测定，进入干燥管E的气体应除去二氧化硫、且干燥．
（1）常温下碳与浓硫酸不反应，铁在浓硫酸中发生钝化现象；
（2）碳与浓硫酸在加热的条件下生成二氧化硫、二氧化碳、水；
（3）A中生成的气体含有CO2、2SO2，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色；
二氧化硫存在会影响二氧化碳的质量测定，C装置的作用为除尽反应产物中的SO2气体；
（4）E增重b g为二氧化碳的质量，根据碳元素守恒计算合金中碳元素的质量，合金的质量减去碳元素质量等于铁的质量，再根据质量分数定义计算；
（5）装置内残留部分二氧化碳，未能被装置E完全吸收，导致测量的二氧化碳的质量偏小，即合金中碳元素的质量偏小；
（6）由装置图可知，SO2不一定能全部被品红KMnO4除去，E中碱石灰会吸收空气中的CO2、H2O等．
（1）常温下碳与浓硫酸不反应，铁在浓硫酸中发生钝化现象；
（2）碳与浓硫酸在加热的条件下生成二氧化硫、二氧化碳、水；
（3）A中生成的气体含有CO2、2SO2，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色；
二氧化硫存在会影响二氧化碳的质量测定，C装置的作用为除尽反应产物中的SO2气体；
（4）E增重b g为二氧化碳的质量，根据碳元素守恒计算合金中碳元素的质量，合金的质量减去碳元素质量等于铁的质量，再根据质量分数定义计算；
（5）装置内残留部分二氧化碳，未能被装置E完全吸收，导致测量的二氧化碳的质量偏小，即合金中碳元素的质量偏小；
（6）由装置图可知，SO2不一定能全部被品红KMnO4除去，E中碱石灰会吸收空气中的CO2、H2O等．
解答：
解：由装置图可知，该实验原理：通过测定干燥管E的质量增重确定二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算铁碳合金中碳的质量，进而计算铁的质量，再计算合金中铁的质量分数．故二氧化硫会影响二氧化碳的测定，进入干燥管E的气体应除去二氧化硫、且干燥．
（1）常温下，铁与浓硫酸反应生成一层致密的氧化物保护膜，阻止内金属继续与浓硫酸反应，发生钝化现象，
故答案为：常温下Fe遇浓硫酸发生钝化；
（2）碳与浓硫酸在加热的条件下生成二氧化硫、二氧化碳、水，反应方程式为C+2H2SO4（浓）
CO2↑+2SO2↑+2H2O，
故答案为：C+2H2SO4（浓）
CO2↑+2SO2↑+2H2O；
（3）A中生成的气体含有CO2、2SO2，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色；
C装置的作用为除尽反应产物中的SO2气体，防止影响二氧化碳的质量测定，
故答案为：品红溶液褪色；除尽反应产物中的SO2气体；
（4）E增重b g为二氧化碳的质量，根据碳元素守恒可知合金中碳元素的质量为
bg，合金中铁的质量为mg-
bg=（m-
b）g，故铁的质量分数
=
，
故答案为：
；
（5）装置内残留部分二氧化碳，未能被装置E完全吸收，导致测量的二氧化碳的质量偏小，即合金中碳元素的质量偏小，铁元素的质量增大，质量分数增大，
故答案为：装置内的CO2难以赶尽，导致E质量增重偏小；
（6）由装置图可知，SO2不一定能全部被品红KMnO4除去，E中碱石灰会吸收空气中的CO2、H2O等，发生下列反应CaO+H2O=Ca（OH） 2
CaO+CO2═CaCO 3；可以在E装置后边连一浓硫酸的洗气装置；
故答案为：碱石灰会吸收空气中的水份和二氧化碳，发生下列反应CaO+H2O=Ca（OH）2，CaO+CO2═CaCO 3；可以在E装置后边连一浓硫酸的洗气装置．
（1）常温下，铁与浓硫酸反应生成一层致密的氧化物保护膜，阻止内金属继续与浓硫酸反应，发生钝化现象，
故答案为：常温下Fe遇浓硫酸发生钝化；
（2）碳与浓硫酸在加热的条件下生成二氧化硫、二氧化碳、水，反应方程式为C+2H2SO4（浓）
| ||
故答案为：C+2H2SO4（浓）
| ||
（3）A中生成的气体含有CO2、2SO2，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色；
C装置的作用为除尽反应产物中的SO2气体，防止影响二氧化碳的质量测定，
故答案为：品红溶液褪色；除尽反应产物中的SO2气体；
（4）E增重b g为二氧化碳的质量，根据碳元素守恒可知合金中碳元素的质量为
| 12 |
| ′44 |
| 12 |
| 44 |
| 3 |
| 11 |
m-
| ||
| m |
| 11m-3b |
| 11m |
故答案为：
| 11m-3b |
| 11m |
（5）装置内残留部分二氧化碳，未能被装置E完全吸收，导致测量的二氧化碳的质量偏小，即合金中碳元素的质量偏小，铁元素的质量增大，质量分数增大，
故答案为：装置内的CO2难以赶尽，导致E质量增重偏小；
（6）由装置图可知，SO2不一定能全部被品红KMnO4除去，E中碱石灰会吸收空气中的CO2、H2O等，发生下列反应CaO+H2O=Ca（OH） 2
CaO+CO2═CaCO 3；可以在E装置后边连一浓硫酸的洗气装置；
故答案为：碱石灰会吸收空气中的水份和二氧化碳，发生下列反应CaO+H2O=Ca（OH）2，CaO+CO2═CaCO 3；可以在E装置后边连一浓硫酸的洗气装置．
点评：本题考查学生对实验原理的理解、对实验方案与实验装置的评价、元素化合物性质、化学计算等，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力，题目难度中等．
练习册系列答案
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下列有关化学用语使用正确的是（ ）
A、N2的电子式： | ||
B、中子数为18的氯原子结构示意图： | ||
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| ||
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| A、Fe（NO3）2 |
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| D、NaHSO4 |